[發(fā)明專利]一種鋰電池卷繞裝置及卷繞工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711275819.9
• 申請(qǐng)日: 2017-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN108199092B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳賽舟;孫曉輝;馬國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江衡遠(yuǎn)新能源科技有限公司;山東衡遠(yuǎn)新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0587
• 分類號(hào): H01M10/0587
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

本發(fā)明提供了一種鋰電池卷繞裝置及卷繞工藝，所述卷繞裝置包括放卷機(jī)構(gòu)、過(guò)輥機(jī)構(gòu)和卷繞機(jī)構(gòu)，所述卷繞裝置還包括層疊覆合機(jī)構(gòu)，所述放卷機(jī)構(gòu)用于將正極片、隔離膜和負(fù)極片分別同時(shí)放卷，所述過(guò)輥機(jī)構(gòu)用于將正極片、隔離膜和負(fù)極片從放卷機(jī)構(gòu)上輸送至層疊覆合機(jī)構(gòu)；所述層疊覆合機(jī)構(gòu)用于對(duì)正極片、隔離膜和負(fù)極片依次層疊并覆合；所述卷繞機(jī)構(gòu)用于對(duì)覆合后的正極片、隔離膜和負(fù)極片進(jìn)行卷繞。本發(fā)明通過(guò)將正/負(fù)極片與隔離膜的位置進(jìn)行覆合，避免了在卷繞機(jī)構(gòu)對(duì)正/負(fù)極片及隔離膜進(jìn)行位置調(diào)整，可縮短成品后電池在工作過(guò)程中的鋰離子的傳輸通道，從而起到提高產(chǎn)品倍率性能、降低內(nèi)阻等性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰電池卷繞裝置及卷繞工藝。

背景技術(shù)

隨著鋰離子電池的發(fā)展，其工藝技術(shù)也得到不斷的優(yōu)化和提升。目前，鋰離子電池(包括動(dòng)力電池和3C產(chǎn)品鋰電池)的制造從工藝差別角度考慮，主要分為卷繞工藝和疊片工藝。卷繞工藝主要應(yīng)用于3C目標(biāo)產(chǎn)品鋰離子電池以及方形鋁殼動(dòng)力電池；疊片工藝主要應(yīng)用于軟包動(dòng)力電池。

請(qǐng)參閱圖1和圖2，圖1為現(xiàn)有的鋰電池卷繞制造工藝流程圖，圖2為現(xiàn)有的卷繞制造工藝的卷繞原理圖。鋰離子電池卷繞過(guò)程中要求：負(fù)極片完全包住正極片；隔離膜完全包住負(fù)極片。如圖1和圖2所示，由于正極片、負(fù)極片、隔離膜為相互分離狀態(tài)，現(xiàn)有的卷繞工藝在卷繞過(guò)程中，處于分離狀態(tài)的正極卷11、隔離膜卷12、負(fù)極片卷13和隔離膜卷12經(jīng)放卷機(jī)構(gòu)1和過(guò)輥機(jī)構(gòu)2同時(shí)輸送到卷繞機(jī)構(gòu)3上進(jìn)行卷繞，現(xiàn)有的這種卷繞工藝對(duì)分離的正極片、隔離膜和負(fù)極片不易控制，容易出現(xiàn)偏繞，且正極片與隔離膜及負(fù)極片與隔離膜之間的氣泡不易排出，進(jìn)而出現(xiàn)短路、尺寸等不良，一方面降低生產(chǎn)效率，另一方面也會(huì)產(chǎn)生報(bào)廢，增加制造成本。另外，現(xiàn)有的卷繞工藝主要應(yīng)用于外殼為硬殼(如鋁殼、鋼殼、塑形等)的電池產(chǎn)品，因此，現(xiàn)有的卷繞工藝在整個(gè)行業(yè)內(nèi)存在一定的局限性。

請(qǐng)參閱圖3，圖3為現(xiàn)有技術(shù)中鋰電池疊片制造工藝流程圖，如圖3所示，由于正極片、隔離膜和負(fù)極片為相互分離狀態(tài)，現(xiàn)有的疊片工藝是通過(guò)機(jī)械手間隔從正/負(fù)極片料盒抓取極片放到隔離膜上，疊片過(guò)程需要精準(zhǔn)控制疊片尺寸，而現(xiàn)有的疊片方式在疊放的過(guò)程中存在如下缺陷：(1)正極片、隔離膜和負(fù)極片之間處于分離狀態(tài)，并沒(méi)有形成粘合，上層和下層很容易發(fā)生錯(cuò)位，從而導(dǎo)致出現(xiàn)短路或隔膜褶皺等異常；(2)現(xiàn)有的疊片方式制得的電芯，其硬度不能達(dá)到要求，從而導(dǎo)致組裝時(shí)電芯入殼難的問(wèn)題；(3)現(xiàn)有的疊放方式，正極片與隔離膜及負(fù)極片與隔離膜之間有空氣進(jìn)入，后續(xù)排氣時(shí)產(chǎn)品內(nèi)的氣泡不易排出，增加了工序的復(fù)雜性，同時(shí)也提高了生產(chǎn)成本。目前，行業(yè)內(nèi)疊片或?qū)盈B工藝主要應(yīng)用于對(duì)軟包鋰電池的制作，由于軟包電池結(jié)構(gòu)的特殊性，正極片、隔離膜和負(fù)極片層疊后不需要后續(xù)卷繞工序，因此，現(xiàn)有的疊片或?qū)盈B工藝在整個(gè)行業(yè)內(nèi)存在一定的局限性。

另外，由于正極片、隔離膜和負(fù)極片為相互分離狀態(tài)，采用上述現(xiàn)有的卷繞工藝或疊片工藝對(duì)硬殼電池或軟包電池進(jìn)行卷繞或疊放后，正極片與隔膜及負(fù)極片與隔離膜之間貼合效果差，成品電池在充放電過(guò)程中，鋰離子的傳輸通道被加長(zhǎng)，從而導(dǎo)致充放電效果不佳。

因此，有必要提供一種新的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種鋰電池卷繞裝置及卷繞工藝。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供一種卷繞裝置，所述卷繞裝置包括放卷機(jī)構(gòu)、過(guò)輥機(jī)構(gòu)和卷繞機(jī)構(gòu)，所述卷繞裝置還包括層疊覆合機(jī)構(gòu)，

所述放卷機(jī)構(gòu)用于將正極片、隔離膜和負(fù)極片分別同時(shí)放卷，

所述過(guò)輥機(jī)構(gòu)用于將正極片、隔離膜和負(fù)極片從放卷機(jī)構(gòu)上輸送至層疊覆合機(jī)構(gòu)；

所述層疊覆合機(jī)構(gòu)用于對(duì)正極片、隔離膜和負(fù)極片依次層疊并覆合；

所述卷繞機(jī)構(gòu)用于對(duì)覆合后的正極片、隔離膜和負(fù)極片進(jìn)行卷繞。

進(jìn)一步地，所述層疊覆合機(jī)構(gòu)包括加熱裝置、加壓裝置、壓力傳感器、溫度傳感器、控制器和計(jì)時(shí)器，